根据雪在外力挤压下可形成冰(密度为已知)的原理,小丽采用了如下方法来估测积雪的密度:在水泥篮球场上,用脚向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印,接着她应该测出下列哪个选项中的物理量,就能估测出积雪的密度( )A. 积雪的厚度B. 脚印的面积C. 脚印的深度D. 积雪的厚度和脚印的深度
问题描述:
根据雪在外力挤压下可形成冰(密度为已知)的原理,小丽采用了如下方法来估测积雪的密度:在水泥篮球场上,用脚向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印,接着她应该测出下列哪个选项中的物理量,就能估测出积雪的密度( )
A. 积雪的厚度
B. 脚印的面积
C. 脚印的深度
D. 积雪的厚度和脚印的深度
答
根据题意,整个过程中雪变成冰时的质量没有发生变化.
根据公式ρ=
得m=ρV.m V
设:人脚印的面积为S,雪的厚度为h雪,冰的厚度为h冰;
则雪的质量为:m雪=ρ雪Sh雪
冰的质量为:m冰=ρ冰Sh冰
则ρ雪Sh雪=ρ冰Sh冰
解得ρ雪=
.
ρ冰h冰
h雪
又知:h冰=h雪-h脚印;
冰的密度已知,所以还需要测量雪的深度和脚印的深度.
故选D.
答案解析:根据题目给出的信息,当用力将雪踩下后,形成了一定厚度的冰.在整个过程中物质的质量没有发生变化,即先前雪的质量等于冰的质量.
但同时也要掌握密度的计算公式及变形.ρ=
、m=ρV.m V
考试点:固体密度的测量.
知识点:此题给出了一个情景,要求根据给出的已知条件计算雪的密度.解决此题的关键是找到一个暗含的条件即整个过程中质量不变,根据质量相等列一个关系式,结果发现雪的密度大小与脚印的面积无关.与雪的深度和冰的深度有关.